CN109943909A - 一种pe/pet定岛型海岛纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PE/PET定岛型海岛纤维，海岛纤维由海和岛形成，所述海的成分为PE组分，所述岛的成分为PET组分。本发明还公开了上述海岛纤维的制备方法。本发明的海岛纤维以PET成分为岛，由于PET成分耐大多数有机溶剂，当海岛纤维的海成分被有机溶剂抽取时，岛的成分不受影响，并且，海的成分通过有机溶剂抽取，抽取后可回收再生PE组分，可循环利用。以PE切片和PET切片经仿制POY长丝、POY长丝筒子集束盛桶、后纺加工三步法工艺路线，能利用产能过剩的POY复合纺生产线生产定岛型海岛POY长丝不粘岛，经集束、后加工成定岛型短纤维。并且，相对于现有技术中的二步法工艺路线，岛发生粘连的情况极少。
Description
技术领域
本发明涉及纤维技术领域，尤其涉及一种PE/PET定岛型海岛纤维及其制备方法。
背景技术
在排污治理环保政策的重压下,环保不达标的真皮、合成革企业将逐步关停。超纤革其内部结构、外观质感都非常接近真皮,价格只有真皮的1/4-1/5，超纤革能解决真皮中常见的刺激性气味,甲醛、重金属超标的问题,因而发展迅速。国内近年来用进口海岛纤维开发的下游产品如仿鹿皮、皮革基布、擦镜布等已超前发展,因此海岛纤维已形成开发热点。
定岛超纤相对不定岛超纤来讲，会有更加稳定的性能，并且色牢度会强很多。定岛超细纤维制作的合成革产品，在手感、仿真皮风格、机械性能和染色性能等各方面有了更大的改善，对开发高端的合成革产品具有相当的吸引力，尤其适合在服装领域进行发展。开发PE/PET定岛型海岛纤维应用于对品质要求高的领域
现有的海岛纤维通常是PE/PA、copet/PA或者copet/PET定岛型海岛短纤维，copet是碱溶性聚酯，作为海岛纤维的海较易分离。但是，分离后的copet较难回收循环利用。现有的海岛纤维通常以水染方式染色，着色纺丝海分离时会影响岛的色级，产品色牢度较差。
现有海岛纤维的生产工艺是前纺生产海岛型筒装丝和后纺加工的二步法工艺路线，由于该海岛纤维的纺丝孔数量多，约有3-5％的岛发生粘连，影响产品的品质，影响织物的手感、机械性能和仿真皮程度。
发明内容
本发明的目的在于提出一种PE/PET定岛型海岛纤维，具有色牢度高的特点；
本发明的另一目的在于提出一种PE/PET定岛型海岛纤维的制备方法，具有岛不粘连的特点。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种PE/PET定岛型海岛纤维，海岛纤维由海和岛形成，海的成分为PE组分，岛的成分为PET组分。
PET材料在在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。PET有酯键，耐大多数有机溶剂、耐候性好。PET可在55-60℃温度范围内长期使用，短期使用可耐65℃高温，可耐-70℃低温，且高、低温时对其机械性能影响很小。
由于PET成分耐大多数有机溶剂，当海岛纤维的海成分被有机溶剂抽取时，岛的成分不受影响，并且，海的成分通过有机溶剂抽取，抽取后可回收再生PE组分。
进一步的，PET组分中包含着色成分。本发明以PET原液着色的形式代替现有技术的海岛纤维制成超纤革产品后水染色，本发明的海岛纤维制成超纤革产品后无需水染色，绿色环保。
进一步的，海岛纤维的单丝纤度为0.04-0.06detx，属于超细纤维，具有优异性能，制成的织物手感柔软、滑爽、悬垂性好、丰满、膨松、透气性好、绒毛均匀并具有书写效应。
进一步的，海岛纤维的横截面上有30-40岛。通过限制海岛纤维的岛的数量，使得海岛纤维在纺丝过程中防止岛的粘连。
进一步的，海岛纤维中，海与岛的重量比为3:7-5：5。通过限定海与岛的重量比，在保证海的用量相对小的情况下并保证各岛之间具有足够的防粘距离，若各岛之间的距离过大，则抽取海时的有机溶剂用量过大，不仅造成有机溶剂的浪费，也减少成品丝的产量；若各岛之间的距离过小，则在纺丝过程中一发生粘连，影响海岛纤维的性能。
上述PE/PET定岛型海岛纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)、将PET切片熔融挤压成为可纺丝PET熔体，将该PET熔体输送到纺丝箱并均匀分配至海岛复合组件喷丝孔，为岛相；
(2)、将PE切片熔融挤压成为可纺丝PE熔体，将该PE熔体输送到纺丝箱并均匀分配至海岛复合组件喷丝孔，为海相；
(3)、PET熔体和PE熔体同时自海岛复合组件喷丝孔均匀挤出成为初生丝；
(4)、初生丝制成POY丝束，POY丝束通过集束架和喂入机进入盛丝桶，之后将盛丝桶内的丝束依次经过集束、上油、加热、牵伸、卷曲、定型，得PE/PET定岛型海岛纤维成品。
本发明的制备方法中，以PE切片和PET切片经仿制POY长丝、POY长丝筒子集束盛桶、后纺加工三步法工艺路线，能利用产能过剩的POY复合纺生产线生产定岛型海岛POY长丝不粘岛，经集束、后加工成定岛型短纤维。并且，相对于现有技术中的二步法工艺路线，岛发生粘连的情况极少。
进一步的，在步骤(4)中，牵伸步骤的牵伸温度为60-85℃，牵伸倍数为1.3-1.75，牵伸速度150-300m/min；定型温度为85-105℃。
进一步的，在步骤(4)中，初生丝制成POY丝束的过程为：初生丝依次经过冷却装置、上油、纺丝甬道、导丝盘和卷绕机，经卷绕机卷绕得POY丝束，纺丝速度为2500-3000m/min；
冷却装置包括侧吹风装置和换吹风装置，侧吹风的风速为0.5-0.65m/s，侧吹风冷却的温度为25-28℃，侧吹风冷却的相对湿度为85-90％。
进一步的，在步骤(1)中，将PET切片制成含水率＜30ppm的PET干切片，之后进入第一螺杆挤出机熔融挤压成为可纺丝PET熔体，该PET熔体经过预过滤器后输送到纺丝箱体中，并通过计量泵A均匀分配到海岛复合组件的喷丝孔；
第一螺杆挤出机的熔融挤压过程设有五段加热区，各区的加热温度为283℃、285℃、287℃、289℃、287℃；纺丝箱温度为285℃；
PET切片的粘度范围为0.5-0.75dl/g，熔点为252-260℃。
进一步的，在步骤(2)中，PE切片通过第二螺杆挤出机的熔融挤压成为可纺丝的PE熔体，通计量泵B将该PE熔体输送到纺丝箱体中，并均匀分配到海岛复合组件喷丝孔中；
第二螺杆挤压机的熔融挤压过程设有五段加热区，各区的加热温度为200℃、210℃、220℃、225℃、230℃；
PE切片的熔融指数范围为48.0-60dl/g，熔点范围为105-125℃。
本发明的有益效果为：
本发明的海岛纤维以PET成分为岛，由于PET成分耐大多数有机溶剂，当海岛纤维的海成分被有机溶剂抽取时，岛的成分不受影响，并且，海的成分通过有机溶剂抽取，抽取后可回收再生PE组分，可循环利用。
本发明的制备方法中，以PE切片和PET切片经纺制POY长丝、POY长丝筒子集束盛桶、后纺加工三步法工艺路线，能利用产能过剩的POY复合纺生产线生产定岛型海岛POY长丝不粘岛，经集束、后加工成定岛型短纤维。并且，相对于现有技术中的二步法工艺路线，岛发生粘连的情况极少。
具体实施方式
下面结合附具体实施方式进一步说明本发明的技术方案。
一种PE/PET定岛型海岛纤维，海岛纤维由海和岛形成，海的成分为PE组分，岛的成分为PET组分。
PET材料在在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。PET有酯键，耐大多数有机溶剂、耐候性好。PET可在55-60℃温度范围内长期使用，短期使用可耐65℃高温，可耐-70℃低温，且高、低温时对其机械性能影响很小。
由于PET成分耐大多数有机溶剂，当海岛纤维的海成分被有机溶剂抽取时，岛的成分不受影响，并且，海的成分通过有机溶剂抽取，抽取后可回收再生PE组分。
进一步的，PET组分中包含着色成分。本发明以PET原液着色的形式代替现有技术的海岛纤维制成超纤革产品后水染色，本发明的海岛纤维制成超纤革产品后无需水染色，绿色环保。
进一步的，海岛纤维的单丝纤度为0.04-0.06detx，属于超细纤维，具有优异性能，制成的织物手感柔软、滑爽、悬垂性好、丰满、膨松、透气性好、绒毛均匀并具有书写效应。
进一步的，海岛纤维的横截面上有30-40岛。通过限制海岛纤维的岛的数量，使得海岛纤维在纺丝过程中防止岛的粘连。
进一步的，海岛纤维中，海与岛的重量比为3:7-5：5。通过限定海与岛的重量比，在保证海的用量相对小的情况下并保证各岛之间具有足够的防粘距离，若各岛之间的距离过大，则抽取海时的有机溶剂用量过大，不仅造成有机溶剂的浪费，也减少成品丝的产量；若各岛之间的距离过小，则在纺丝过程中一发生粘连，影响海岛纤维的性能。
上述PE/PET定岛型海岛纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)、将PET切片熔融挤压成为可纺丝PET熔体，将该PET熔体输送到纺丝箱并均匀分配至海岛复合组件喷丝孔，为岛相；
(2)、将PE切片熔融挤压成为可纺丝PE熔体，将该PE熔体输送到纺丝箱并均匀分配至海岛复合组件喷丝孔，为海相；
(3)、PET熔体和PE熔体同时自海岛复合组件喷丝孔均匀挤出成为初生丝；
(4)、初生丝制成POY丝束，POY丝束通过集束架和喂入机进入盛丝桶，之后将盛丝桶内的丝束依次经过集束、上油、加热、牵伸、卷曲、定型、切断，得PE/PET定岛型海岛纤维成品。
本发明的制备方法中，以PE切片和PET切片经仿制POY长丝、POY长丝筒子集束盛桶、后纺加工三步法工艺路线，能利用产能过剩的POY复合纺生产线生产定岛型海岛POY长丝不粘岛，经集束、后加工成定岛型短纤维。并且，相对于现有技术中的二步法工艺路线，岛发生粘连的情况极少。
海岛纤维的纺丝箱体具有6或8个纺丝部位，每个纺丝部位有8、10或12头纺丝组件，箱体能够保证各部位熔体质量相同。熔体进入箱体，通过6根相同直径和长短的管道分别通过各自的传动装置和计量泵定量输入复合纺丝组件。每个复合纺丝组件具有一块喷丝板,每块喷丝板约有48孔,每孔有37岛。
进一步的，在步骤(4)中，牵伸步骤的牵伸温度为60-85℃，牵伸倍数为1.3-1.75，牵伸速度150-300m/min；定型温度为85-105℃。通过限定牵伸参数和定型温度，使得纤维伸直平行，保证纤维牵伸的均匀性。
进一步的，在步骤(4)中，初生丝制成POY丝束的过程为：初生丝依次经过冷却装置、上油、纺丝甬道、导丝盘和卷绕机，经卷绕机卷绕得POY丝束，纺丝速度为2500-3000m/min；
冷却装置包括侧吹风装置和换吹风装置，侧吹风的风速为0.5-0.65m/s，环吹风冷却的温度为25-28℃，侧吹风冷却的相对湿度为85-90％。
进一步的，在步骤(1)中，将PET切片制成含水率＜30ppm的PET干切片，之后进入第一螺杆挤出机熔融挤压成为可纺丝PET熔体，该PET熔体经过预过滤器后输送到纺丝箱体中，并通过计量泵A均匀分配到海岛复合组件的喷丝孔；
第一螺杆挤出机的熔融挤压过程设有五段加热区，各区的加热温度为283℃、285℃、287℃、289℃、287℃；纺丝箱温度为285℃；
PET切片的粘度范围为0.5-0.75dl/g，熔点为252-260℃。
进一步的，在步骤(2)中，PE切片通过第二螺杆挤出机的熔融挤压成为可纺丝的PE熔体，通计量泵B将该PE熔体输送到纺丝箱体中，并均匀分配到海岛复合组件喷丝孔中；
第二螺杆挤压机的熔融挤压过程设有五段加热区，各区的加热温度为200℃、210℃、220℃、225℃、230℃；
PE切片的熔融指数范围为48.0-60dl/g，熔点范围为105-125℃。
以下通过实施例进一步阐述本发明。
实施例1
本实施例的PE/PET定岛型海岛纤维由海和岛形成，海的成分为PE组分，述岛的成分为PET组分；PET组分中包含着色成分；海岛纤维的单丝纤度为0.04detx；海岛纤维的横截面上有37岛；海岛纤维中，海与岛的重量比为3：7。
上述PE/PET定岛型海岛纤维的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)、将PET切片制成含水率＜30ppm的PET干切片，之后进入第一螺杆挤出机熔融挤压成为可纺丝PET熔体，该PET熔体经过预过滤器后输送到纺丝箱体中，并通过计量泵A均匀分配到海岛复合组件的喷丝孔，为岛相；
第一螺杆挤出机的熔融挤压过程设有五段加热区，各区的加热温度为283℃、285℃、287℃、289℃、287℃；纺丝箱温度为285℃；
PET切片的粘度范围为0.5-0.75dl/g，熔点为252-260℃。
步骤(2)、PE切片通过第二螺杆挤出机的熔融挤压成为可纺丝的PE熔体，通计量泵B将该PE熔体输送到纺丝箱体中，并均匀分配到海岛复合组件喷丝孔中，为海相；
第二螺杆挤压机的熔融挤压过程设有五段加热区，各区的加热温度为200℃、210℃、220℃、225℃、230℃；
PE切片的熔融指数范围为48.0-60dl/g，熔点范围为105-125℃。
步骤(3)、PET熔体和PE熔体同时自海岛复合组件喷丝孔均匀挤出成为初生丝；
步骤(4)、初生丝制成POY丝束，POY丝束通过集束架和喂入机进入盛丝桶，之后将盛丝桶内的丝束依次经过集束、上油、加热、牵伸、卷曲、定型，得PE/PET定岛型海岛纤维成品。
在步骤(4)中，牵伸步骤的牵伸温度为85℃，牵伸倍数为1.5，牵伸速度150m/min；定型温度为95℃。初生丝制成POY丝束的过程为：初生丝依次经过冷却装置、上油、纺丝甬道、导丝盘和卷绕机，经卷绕机卷绕得POY丝束，纺丝速度为2900-3000m/min；冷却装置包括侧吹风装置和换吹风装置，侧吹风的风速为0.5-0.65m/s，环吹风冷却的温度为25-28℃，侧吹风冷却的相对湿度为85-90％。
实施例2
本实施例的PE/PET定岛型海岛纤维及其制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于：
海岛纤维的单丝纤度为0.06detx，海岛纤维的横截面上有37岛，海岛纤维中，海与岛的重量比为7：13；
在制备方法的步骤(4)中，牵伸步骤的牵伸温度为60-70℃，牵伸倍数为1.75，牵伸速度300m/min；定型温度为105℃。初生丝制成POY丝束的纺丝速度为2700-2800m/min。
实施例3
本实施例的PE/PET定岛型海岛纤维及其制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于：
海岛纤维的单丝纤度为0.05detx，海岛纤维的横截面上有37岛，海岛纤维中，海与岛的重量比为4：6；
在制备方法的步骤(4)中，牵伸步骤的牵伸温度为70-75℃，牵伸倍数为1.6，牵伸速度200m/min；定型温度为100℃。初生丝制成POY丝束的纺丝速度为2850-2950m/min。
实施例4
本实施例的PE/PET定岛型海岛纤维及其制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于：
海岛纤维的单丝纤度为0.05detx，海岛纤维的横截面上有37岛，海岛纤维中，海与岛的重量比为9：11；
在制备方法的步骤(4)中，牵伸步骤的牵伸温度为75℃，牵伸倍数为1.7，牵伸速度250m/min；定型温度为90℃。初生丝制成POY丝束的纺丝速度为3000m/min。
实施例5
本实施例的PE/PET定岛型海岛纤维及其制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于：
海岛纤维的单丝纤度为0.05detx，海岛纤维的横截面上有37岛，海岛纤维中，海与岛的重量比为5：5；
在制备方法的步骤(4)中，牵伸步骤的牵伸温度为65℃，牵伸倍数为1.3，牵伸速度300m/min；定型温度为85℃。初生丝制成POY丝束的纺丝速度为2500m/min。
将实施例1-5的PE/PET定岛型海岛纤维进行性能测试，测试结果如下表所示。
| 例子 | 断裂强度 | 断裂伸长率 | 条干不匀率CV值 | 单纤的纤维密度 |
| 实施例1 | ≥3.5CN/dtex | 45-55％ | ＜0.8％ | 1.00g/cm<sup>3</sup> |
| 实施例2 | ≥3.5CN/dtex | 45-55％ | ＜0.8％ | 0.96g/cm<sup>3</sup> |
| 实施例3 | ≥3.5CN/dtex | 45-55％ | ＜0.8％ | 0.92g/cm<sup>3</sup> |
| 实施例4 | ≥3.5CN/dtex | 45-55％ | ＜0.8％ | 0.85g/cm<sup>3</sup> |
| 实施例5 | ≥3.5CN/dtex | 45-55％ | ＜0.8％ | 1.02g/cm<sup>3</sup> |
由上表可知，实施例1-5的海岛纤维的性能较好。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种PE/PET定岛型海岛纤维，其特征在于，所述海岛纤维由海和岛形成，所述海的成分为PE组分，所述岛的成分为PET组分。
2.根据权利要求1所述的PE/PET定岛型海岛纤维，其特征在于，所述PET组分中包含着色成分。
3.根据权利要求1所述的PE/PET定岛型海岛纤维，其特征在于，所述海岛纤维的单丝纤度为0.04-0.06detx。
4.根据权利要求1所述的PE/PET定岛型海岛纤维，其特征在于，所述海岛纤维的横截面上有30-40岛。
5.根据权利要求1所述的PE/PET定岛型海岛纤维，其特征在于，所述海岛纤维中，海与岛的重量比为3:7-5：5。
6.权利要求1-5任一项所述PE/PET定岛型海岛纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、将PET切片熔融挤压成为可纺丝PET熔体，将该PET熔体输送到纺丝箱并均匀分配至海岛复合组件喷丝孔，为岛相；
(2)、将PE切片熔融挤压成为可纺丝PE熔体，将该PE熔体输送到纺丝箱并均匀分配至所述海岛复合组件喷丝孔，为海相；
(3)、PET熔体和PE熔体同时自所述海岛复合组件喷丝孔均匀挤出成为初生丝；
(4)、所述初生丝制成POY丝束，所述POY丝束通过集束架和喂入机进入盛丝桶，之后将所述盛丝桶内的丝束依次经过集束、上油、加热、牵伸、卷曲、定型、切断，得PE/PET定岛型海岛纤维成品。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，所述牵伸步骤的牵伸温度为60-85℃，牵伸倍数为1.3-1.75，牵伸速度150-300m/min；定型温度为85-105℃。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，所述初生丝制成POY丝束的过程为：所述初生丝依次经过冷却装置、上油、纺丝甬道、导丝盘和卷绕机，经卷绕机卷绕得POY丝束，纺丝速度为2500-3000m/min；
所述冷却装置包括侧吹风装置，侧吹风的风速为0.5-0.65m/s，侧吹风冷却的温度为25-28℃，侧吹风冷却的相对湿度为85-90％。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，将所述PET切片制成含水率＜30ppm的PET干切片，之后进入第一螺杆挤出机熔融挤压成为可纺丝PET熔体，该PET熔体经过预过滤器后输送到纺丝箱体中，并通过计量泵A均匀分配到所述海岛复合组件的喷丝孔；
所述第一螺杆挤出机的熔融挤压过程设有五段加热区，各区的加热温度为283℃、285℃、287℃、289℃、287℃；纺丝箱温度为285℃；
所述PET切片的粘度范围为0.5-0.75dl/g，熔点为252-260℃。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，所述PE切片通过第二螺杆挤出机的熔融挤压成为可纺丝的PE熔体，通计量泵B将该PE熔体输送到纺丝箱体中，并均匀分配到所述海岛复合组件喷丝孔中；
所述第二螺杆挤压机的熔融挤压过程设有五段加热区，各区的加热温度为200℃、210℃、220℃、225℃、230℃；
所述PE切片的熔融指数范围为48.0-60dl/g，熔点范围为105-125℃。
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